Charakterystyka i kontrola właściwości technologicznych mieszanek ceramicznych do wytworzenia form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych metodą Bridgmana

• Autorzy: Matysiak H. , Ferenc J. , Lipiński Z. , Grabarz K. , Michalski J. , Kurzydłowski K. J.

Warianty tytułu

EN

Characterization and monitoring of technological parameters of ceramic slurries used in the investment casting process of aircraft turbine elements using the Bridgman technique

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy w sposób syntetyczny przedstawiono metodykę doboru materiałów ceramicznych do produkcji form do odlewania precyzyjnego łopatek turbin lotniczych metodą Bridgmana. Przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych wybranych składników mieszanek formierskich (tab. 1÷4, rys. 3÷4). Dodatkowo przeprowadzono badania potencjału zeta (rys. 6÷7) proszków formierskich w zawiesinie, co pozwoliło określić ich skłonność do aglomeryzacji. Przedstawiono wybrane parametry technologiczne mieszanek ceramicznych (tab. 5). Wykazano, że istnieją zależności między parametrami mieszanek a dodatkiem wody bądź spoiwa (tab. 5÷7). Na tej podstawie zoptymalizowano skład mieszanek formierskich w stanie stabilnym i sposób ich kontroli. Przeprowadzono także pomiary kinetyki schnięcia form ceramicznych. Na podstawie badań prądowych i temperaturowych określono czasy schnięcia poszczególnych warstw form zbudowanych z opracowanych mieszanek ceramicznych (tab. 8, rys. 8), co pozwoliło na zoptmalizowanie czasu schnięcia formy w praktyce przemysłowej.

EN

The paper presents methodology for choosing ceramic materials for investment casting process of producing turbine blades via Bridgman method. The results from physico-chemical study on chosen ceramic materials (Tab. 1÷4, Fig. 3÷4) used in the production as well as results from zeta-potential analysis of the materials were presented (Fig. 6÷7). Chojen technological parameters of ceramic slurries were reviewed (Tab. 5). The relationship between slurry parameters and addition of water or binder was identified (Tab. 5÷7). With regard to the relationship, chemical composition of slurries was proposed and a method for controlling stability of the slurry was suggested. Additionally, study on ceramic shell's drying kinetic was carried out. On the basis of electric and thermal experiments, the time required for drying each layer of the ceramic shell was estimated (Tab. 8, Fig. 8), which enabled the researchers to optimize drying times for ceramic shells in the production scale.

Słowa kluczowe

PL

metodyka doboru materiałów ceramicznych; odlewanie precyzyjne; metoda Bridgmana; turbiny lotnicze

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 4
• Strony: 239--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Matysiak H.

autor

Ferenc J.

autor

Lipiński Z.

autor

Grabarz K.

autor

Michalski J.

autor

Kurzydłowski K. J.

• Uczelniane Centrum Badawcze "Materiały Funkcjonalne" Politechniki Warszawskiej,

Bibliografia

• [1] Jones S., Yuan C.: Advances in shell moulding for investment casting. Journal of Materials Processing Technology 135 (2003) 258-265.
• [2] Upadhys G. K., Das S., Chandra U., Paul J. A.: Modelling the investment casting process a novel approach for view factor calculations and defect prediction. Applied Mathematical Modelling 19 (1995).
• [3] Saridikmen H., Kuskonmaz N.: Properties of ceramic casting molds produced with two differenct binders. Ceramic International 31 (2005) 873- 878.
• [4] Feng Liu., Xuefeng G., Gencang Y.: Special shell mold for solidification of undercooled nickel-based alloy melts. Materials Science and Engineering A300 (2001) 190-195.
• [5] Chakrabarti B. K.: Drying conditions and their effect on ceramic shell investment casting process. Materials Science and Technology 18(8) (2002) 935-940.
• [6] Stratton R. R.: Ceramics testing guidebook. Investment Casting Instytut Dallas, TX (1979).